组态期末试题.docx
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组态期末试题
组态期末试题
学号
天津城建大学
工控组态软件
任务报告书
组态王在反应车间监控系统中的应用
学生姓名
班级
成绩
指导教师（签字）
控制与机械工程学院
2014年5月15
摘要
制作一个反应车间监控系统，要求有反应车间监控中心，历史报警窗口，液位实时趋势曲线以及实时数据报表的画面，并且4个画面可以相互切换，显示相应的监控功能；画面上要有用户名及用户权限的显示。
针对反应车间液位监控系统，设计开发了基于组态王的监控系统。
本文介绍了系统上位监控软件采用组态王。
该系统可实现了对过程控制装置的温度、液位等参数的实时数据采集和反应罐温度、液位的实时控制。
该系统具有一定的实用性。
本文主要分析了反应罐液位监控系统的设计要求，阐述了该系统的软件设计原则，并进行了仿真。
仿真测试结果表明：
该系统满足跟踪给定值变化的需求，且可以满足监控液位的设计需求
关键词组态王；历史报警；实时曲线；实时报表，仿真
一、使用组态软件的一般步骤
如何把具体的工程应用在组态王软件中进行完整、严密的开发，使组态软件能够在正常工作，主要包括以下几个典型的组态步骤：
（1）将所有I/O点的参数收集齐全，并填写表格，以备在监控组态软件和PLC上组态时使用。
（2）搞清楚所使用的I/O设备的生产商、种类、型号、使用的通信接口类型，采用的通信协议，以便在定义I/O设备时做出准确选择。
（3）将所有I/O点的I/O标识收集齐全，并填写表格，I/O标识是唯一地确定一个I/O点的关键字，组态软件通过向I/O设备发出I/O标识来请求其对应的数据。
在大多数情况下I/O标识是I/O点的地址或位号名称。
（4）根据工艺过程绘制、设计画面结构和画面草图。
（5）按照第一步统计出的表格，建立实时数据库，正确组态各种变量参数。
（6）根据第一步和第二步的统计结果，在实时数据库中建立实时数据库变量与I/O点一对一的对应关系，即定义数据连接。
（7）根据第四步的画面结构和画面草图，组态每一幅静态的操作画面（主要是绘图）。
（8）将操作画面中的图形对象与实时数据库变量建立动画连接，规定动画属性和幅度。
（9）视用户需求，制作历史曲线，报警显示，以及开发报表系统。
之后，还需要加上安全权限设置。
（10）对组态内容进行分段和总体调试，视调试情况对软件进行相应修改。
（11）将全部内容调试完成以后，对上位软件进行最后完善，让系统投入正式运行。
二、系统设计任务与要求
1.设置COM1端参数开发一个设备，亚控仿真PLC，取名“仿真PLC”。
2.定义如下的变量
序号
设备名称
变量类型
原始信号类型
工程量
1
原料油出料阀
内存离散量
交流接触器
DO
NC
2
催化剂出料阀
内存离散量
NC
3
成品油出料阀
内存离散量
NC
4
原料油罐液位
I/O整型量
4-20mA
AI
0-100%
5
催化剂罐液位
I/O整型量
4-20mA
AI
0-100%
6
成品油罐液位
I/O整型量
4-20mA
AI
0-100%
7
成品油罐温度
I/O整型量
0-10V
AI
0-80℃
3.制作4个画面（窗口），其中一个为主控画面，一个为历史报警画面，一个为实时曲线画面，一个为实时报表画面。
要求：
1）4个画面可以相互切换，并且画面上要有用户名及用户权限的显示；
2）建立一个反应车间用户组，并在反应车间用户组下建立三个用户：
工程师（权限：
999）、操作员1（权限：
500）、操作员2（权限：
50）。
3）主控画面：
系统运行时自动显示的主画面,有能够切换到其他画面的按钮、登录和退出按钮。
其中原料油出料阀、催化剂出料阀和成品油出料阀的操作权限均设为：
400（登录用户权限低于：
400时，不允许开启和关闭阀门）。
当阀门开启时，相应管道要有水流的效果，阀门关闭时则不显示水流动画效果。
4）历史报警画面：
制作关于成品油液位的历史报警窗口，报警界限值要有高报，高高报，低报，低低报，报警限自行设定。
另外，要有登录和阀门状态改变的操作事件信息。
5）实时曲线画面：
实时曲线反应变量原料油罐液位、催化剂罐液位和成品油液位的数值变化曲线，并在画面中显示三个变量的实际数值。
6）实时报表画面：
显示数据词典中所有变量的实时数据。
三、定义设备和数据变量
定义设备
新建的组态王工程，在工程浏览器左边的树状框中选择设备下的COM1端设置参数并定义一个设备：
亚控仿真PLC，取名“仿真PLC”。
如图3-1
图3-1
定义变量
定义如下的变量
序号
设备名称
变量类型
原始信号类型
工程量
1
原料油出料阀
内存离散
交流接触器DO
NC
2
催化剂出料阀
内存离散
NC
3
成品油出料阀
内存离散
NC
4
原料油罐液位
I/O整形
4-20mA
AI
0-100%
5
催化剂罐液位
I/O整形
4-20mA
AI
0-100%
6
成品油罐液位
I/O整形
4-20mA
AI
0-100%
7
成品油罐温度
I/O整形
0-10V
AI
0-80℃
注意：
温度和液位采用亚控仿真PLC中的增量或减量寄存器即可
定义的变量如图3-2，3-3所示
其余变量照图3-2,3-3所示的进行设置，注意寄存器的选取为INCREA100（101,102，103）
连接设备仿真PLC，只读属性，数据类型short。
图3-2
图3-3
四、制作画面
制作主控画面
制作主控画面（窗口），如图4-1。
首先在工程浏览器窗口的画面中新建“主控画面”，在新建的主控画面中制作如下的画面，打开图库添加如图所示的三个罐体，分别为原料油罐，催化剂罐，成品油罐，再添加如图所示的三个阀门分别为原料油出料阀，催化剂出料阀，成品油出料阀。
画出如图所示的画面，然后点击工具箱中的‘T’用来添加如图所示文本信息，点击工具箱中的按钮图标用来添加如图所示的按钮，用来登录以及切换各个画面。
完成画面之后，分别定义各个元素的动画链接，以原料油罐为例，双击原料油罐选择变量名（模拟量）后的关联“\\本站点\原料油罐液位”，定义变量如图4-2所示，最小值为0，最大值为100。
图4-1
图4-2
剩余元素的的变量定义照例所示，双击原料油出料阀元素进行动画链接，单机阀门变量名（离散量）后的关联“\\本站点\原料油出料阀”，完成六个元素的动画链接。
点击工具箱管道，连接各个元素，分别双击管道进行动画连接，进行流动属性的设置，如图4-3所示，打开阀门时，相应管道有水流的效果；阀门关闭时无水流的效果。
管道流动连接相应的数据词典，如“\\本站点\原料油出料阀”，如图4-4所示，剩下的管道属性设置同上。
之后设置按钮的动画连接，右键单击选择字符串替换，分别为登录，实时曲线，实时报表，实时报警，退出系统。
以‘登录’为例双击进行动画连接，如图4-5所示，选择按下时，输入命令语言为“LogOn（）;ShowPicture（"主控画面"）;”，点击确定。
其余的按钮的动画连接在做好其余画面之后进行动画连接。
退出系统的动画命令语言为“LogOff（）;ClosePicture（"主控画面"）Exit（0）;”。
图4-3
图4-4
图4-5
制作报警画面
历史报警画面（窗口）的制作，如图4-6所示，与主控画面相同的画面操作不在历史报警画面赘述，在工具箱点击报警窗口，光标变成十字后画出历史报警窗口画面，双击报警窗口，选择历史报警窗，定义报警组如图4-7所示，条件属性报警组选择成品油液位。
然后在数据词典窗中双击成品油罐液位定义变量中的报警定义，设置高高限，高限，低低限，低限（90,80,10,20），报警组名为‘成品油罐液位’，点击确定完成成品油液位的报警。
在数据词典中的定义变量记录和安全区勾选‘生成事件’，报警定义报警组为‘反应车间’，点击确定完成，如图4-8所示，列属性调整如图4-9所示。
图4-6
图4-7
图4-8
图4-9
制作实时曲线画面
制作实时曲线画面（窗口），如图4-10所示，同上，相同的画面操作不再赘述，在工具箱中点击实时趋势曲线图标，光标变成十字画实时趋势曲线窗口，以原料油罐液位为例，输入‘###’，并关联动画连接‘原料油罐液位’，如图4-11所示。
同理其它变量的动画连接同上操作过程。
双击实时曲线窗口，分别定义各个液位的曲线动画关联，如图4-12所示。
至此完成实时趋势曲线的动画连接。
图4-10
图4-11
图4-12
制作数据报表画面
制作实时数据报表画面（窗口），如图4-13所示，在工具箱中选择报表窗口，画实时数据报表的窗口，分别在报表工具箱中输入‘=\\本站点\$日期’，‘=\\本站点\$时间’，‘=\\本站点\原料油罐液位’，‘=\\本站点\催化剂罐液位’，‘=\\本站点\成品油罐液位’，‘=\\本站点\成品油罐温度’，‘=\\本站点\原料油出料阀’，‘=\\本站点\催化剂出料阀’，‘=\\本站点\成品油出料阀’，再点击确认按钮，至此完成数据报表的制作。
如图4-14所示。
图4-13
图4-14
完成上述操作就是进行各个画面的切换了，分别在各个画面中添加其它画面的按钮，动画连接输入的命令语言为‘ClosePicture（"实时报表画面"）;ShowPicture（"主控画面"）;’，其余的按钮的动画连接的命令语言相似，如‘ClosePicture（"实时报表画面"）;ShowPicture（"实时曲线换面"）;’，‘ClosePicture（"实时报表画面"）;ShowPicture（"历史报警画面"）;’等等。
五、用户权限设置
首先定义用户配置
在组态王工程浏览器的目录树中选择“用户配置”，双击右侧的目录内容显示区出现的“用户配置”图标。
弹出用户和安全区配置对话框，设置用户组名“反应车间”，用户名分别为“工程师”、“操作员1”、“操作员2”，优先级分别为999、500、50，用户密码就是优先级，安全区都是A，本工程用户配置如图5-1、图5-2、图5-3、图5-4所示。
图5-1
图5-2
图5-3
图5-4
设置三个出料阀的访问权限
双击“原料油出料阀”在弹出的“阀门”对话框中“访问权限”一栏中输入400，安全区为A；运行时，只有访问权限在大于400的用户才能对此阀门进行操作。
（其他两个阀门照此设置）设置如图5-5
图2-35
用户名和权限显示动画链接
双击用户名的“####”字符，在弹出的“动画连接”对话框中选择“值输出”一栏中“字符串输出”，弹出的“文本输出连接”，在“表达式：
”编辑框中选择\\本站点\$用户名，用户名显示输出就设置完成；双击权限的“###”字符，在弹出的“动画连接”对话框中选择“值输出”一栏中“模拟值输出”，弹出的“模拟值输出连接”，在“表达式：
”编辑框中选择\\本站点\$访问权限，权限显示输出也设置完成。
设置如图5-6、图5-7、图5-8、图5-9。
图5-6用户名动画连接
图5-7文本输出连接
图5-8权限值动画连接
图5-9模拟值输出连接
六、总结
通过本学期对组态王这个软件的学习，在老师和同学的帮助的下，我学会如何使用组态王对加工车间现场的模拟动画设计，对以后的学习软件有了很大的帮助。
希望在以后的学习中更加努力，对以后工作需要时，能派上用场。
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